Bezpieczeństwo

Alkohol

W mowie potocznej przez alkohol rozumie się alkohol etylowy czyli etanol. Natomiast napoje zawierające alkohol etylowy nazywane są napojami alkoholowymi, w odróżnieniu od napojów bezalkoholowych.

Alkohole to związki organiczne zawierające jedną lub więcej grup -OH zwanych grupami hydroksylowymi.

Określanie alkoholi jako grupę wodorotlenków (i vice versa) jest niepoprawne z racji faktu, że w wodorotlenkach między grupą OH a atomem pierwiastka (najczęściej metalu) występuje wiązanie jonowe, natomiast w alkoholach między grupą OH a atomem węgla (niemetalu) występuje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.

Alkohole są zasadniczo związkami lekko zasadowymi, ich odczyn jednak silnie zależy od ich ogólnej struktury.

Alkohole alifatyczne - czyli takie w których grupa -OH jest przyłączona do reszty pochodzącej z alkanu mają odczyn lekko zasadowy.

Najbardziej znanym tego rodzaju alkoholem jest powszechnie konsumowany alkohol etylowy C2H5OH.

Zasadowość alkoholi alifatycznych zależy od rzędowości. Alkohole pierwszorzędowe, tj. takie w których grupa OH jest przyłączona do atomu węgla, który sam jest przyłączony tylko do jednego innego atomu węgla, są najmniej zasadowe. Alkohole drugorzędowe, tj. takie w których grupa OH jest przyłączona do atomu węgla, który sam jest przyłączony do dwóch innych atomów węgla, są nieco bardziej zasadowe, zaś najbardziej zasadowe są alkohole trzeciorzędowe.

Alkohole aromatyczne zwane inaczej fenolami - czyli takie, w których grupa -OH jest przyłączona do cyklicznego węglowodoru aromatycznego mają zazwyczaj odczyn lekko kwaśny.

Alkohole, w których grupy OH byłyby przyłączone bezpośrednio do wiązań wielokrotnych alkenów (zwane enolami) i alkinów nie występują w formie trwałej, ze względu na to, że ulegają one natychmiast wewnętrznej przemianie (tautomeryzacji) prowadzącej do powstania ketonów lub aldehydów.

Alkohole alifatyczne mimo własności lekko zasadowych, zachowują się w wielu reakcjach jak kwasy, np. reagują z sodem tworząc sole - alkoholany sodu RO(-)Na(+).

Źródło: http://pl.wikipedia.org

Metanol

Alkohol metylowy lub metanol, znany także pod nazwami zwyczajowymi spirytus drzewny i karbinol to najprostszy związek organiczny z grupy alkoholi o wzorze CH3OH. Został odkryty w 1661 przez RobertaBoyle'a.

Z wodą miesza się w każdym stosunku, podobnie z alkoholem etylowym i eterem. Do 1923 otrzymywany wyłącznie przez destylację rozkładową drewna, obecnie także syntetycznie.

Reakcję powstawania tego alkoholu przez suchą destylację drewna przedstawia równanie: CO + 2H2 → CH3OH

Reakcja ta może zajść tylko przy obecności odpowiedniego katalizatora (np. tlenku cynku, tlenku chromu (III) lub tlenku manganu (IV)). Potrzebne jest także ciśnienie 25MPa i temperatura ok. 300°C

Metanol jest używany w zakładach przemysłowych jako rozpuszczalnik i surowiec do otrzymywania aldehydu mrówkowego, chlorku metylu, barwników.

Alkohol metylowy jest silną trucizną, 8-14 gramów powoduje ślepotę, większa ilość - śmierć. Więcej informacji na ten temat w artykule zatrucie alkoholem metylowym.

Zatrucie alkoholem metylowym

Do zatrucia alkoholem metylowym dochodzi na skutek wypicia płynu zawierającego ten alkohol. Do części zatruć dochodzi pomyłkowo ponieważ własności fizykochemiczne alkoholu metylowego i etylowego są podobne.

Niewielka ilość metanolu jest wydalana przez drogi oddechowe z powietrzem wydechowym, ale większość jest wydalana z moczem w postaci metabolitów. W wyniku metabolizowania alkoholu metylowego w organizmie człowieka powstaje formaldehyd i kwas mrówkowy, które są bardzo toksyczne i prowadzą do kwasicy metabolicznej. Toksyczność dotyczy przede wszystkim ośrodkowego układu nerwowego, a także nerwu wzrokowego.

Rozpiętość dawki śmiertelnej dla człowieka jest bardzo duża, ale przyjmuje się, że stężenie 80mg% w surowicy stanowi istotne zagrożenie dla życia.

Objawy zatrucia:

Początkowe objawy zatrucia są identyczne jak przy upojeniu alkoholowym w późniejszym okresie przyśpieszony oddech, bóle i zawroty głowy, nudności i wymioty, bóle brzucha, skóra zaczerwieniona, spojówki przekrwione, spadek ciśnienia krwi, pobudzenie, a później zaburzenia świadomości do śpiączki włącznie w końcowym stadium zniesienie odruchów fizjologicznych i porażenie ośrodka oddechowego.

Do zgonu może dojść już po kilku godzinach od wypicia większej ilości metanolu - rozwija się ciężka kwasica metaboliczna i wstrząs. Jeżeli osoba zatruta przeżyje ten okres, a kwasica zostanie wyrównana dochodzi do powikłań takich jak całkowita ślepota (pozagałkowe zapalenie nerwu wzrokowego), ostra niewydolność nerek, uszkodzenie wątroby, mięśnia sercowego.

Leczenie zatrucia metanolem:

Zwalczanie kwasicy metabolicznej - podawanie wodorowęglanu sodu pod kontrolą badania gazometrycznego, przeprowadzenie hemodializy w celu usunięcia krążącego metanolu z krwi, podawanie rozcieńczonego roztworu alkoholu etylowego dożylnie w postaci kroplówki w celu zapobiegania gromadzenia się toksycznych metabolitów metanolu. Alkohol etylowy jest swoistą odtrutką w leczeniu zatrucia metanolem.

Źródło: http://pl.wikipedia.org

Etanol

Alkohol etylowy lub etanol to związek organiczny z grupy alkoholi o wzorze C2H5OH. W temperaturze pokojowej jest to bezbarwna, palna ciecz o charakterystycznej woni i piekącym smaku.

Mieszanina 95.6% etanolu z wodą jest popularnie nazywana spirytusem. Jest to mieszanina azeotropowa i dlatego nie można uzyskać przez destylację etanolu 100%. Etanol 100% jest nazywany alkoholem absolutnym, a jego otrzymanie wymaga jego ekstrakcji ze spirytusu przy pomocy eteru dietylowego lub benzenu i ponownej destylacji.

Otrzymywanie i zastosowanie

Etanol do celów spożywczych otrzymuje się w wyniku fermentacji cukrowej. Źródłem cukrów są zwykle zboża (pszenica, kukurydza, jęczmień) oraz ziemniaki i agawa. Etanol spożywczy jest podstawowym składnikiem wszystkich napojów alkoholowych.

Etanol do celów przemysłowych jest też często produkowany poprzez bezpośrednią syntezę z tzw. gazu syntezowego (mieszanina CO, H2 i H2O), która jest tańsza od fermentacji i prowadzi do czystszego chemicznie etanolu, jednak w wielu krajach świata użycie etanolu syntetycznego do celów spożywczych jest zabronione. Jest to podyktowane nie tyle względami zdrowotnymi ile chęcią utrzymania tradycyjnego przemysłu spirytusowego i związanych z nim miejscami pracy.

Etanol jest bardzo tanim w produkcji surowcem i jest jednocześnie stosunkowo niegroźny dla środowiska, dlatego jest dość powszechnie wykorzystywany jako rozpuszczalnik w przemyśle chemicznym.

Wysoka cena prostych napojów alkoholowych (czystych wódek i spirytusu spożywczego) w wielu krajach wynika nie tyle z kosztów jego produkcji, ile z bardzo wysokich podatków nakładanych na te produkty.

Działanie na organizm człowieka

Alkohol etylowy należy do związków chemicznych, które bardzo szybko wchłaniają się z przewodu pokarmowego - już w ciągu 5-10 minut po spożyciu można go wykryć we krwi. W ciągu 15 minut wchłonięciu ulega 50% spożytej dawki. Po pewnym czasie stabilizacji stężenia alkoholu etylowego w tkankach, rozpoczyna się proces jego eliminacji. Jest to w 90% eliminacja enzymatyczna, a w 10% usuwanie w postaci niezmienionej z moczem i powietrzem wydechowym.

Metabolizowanie alkoholu etylowego przebiega w komórce wątrobowej (hepatocycie) przy udziale trzech enzymów. Są to:

MEOS
dehydrogenaza alkoholowa
katalaza 

Alkohol etylowy jest trucizną, wypicie w krótkim czasie już 150-250 g czystego alkoholu etylowego może okazać się śmiertelne, choć nie są to zbyt częste przypadki i zwykle są one uwarunkowane innymi czynnikami takimi jak np. choroby układu krwionośnego.

Działanie etanolu w kategoriach substancji narkotycznej jest zbliżone do działania depresantów. W małych dawkach - rzędu 10-20 g (duże piwo, kieliszek wódki) wywołuje on stan pobudzenia, przyspieszone bicie serca, rozszerzenie źrenic oka, zaprzestanie odczuwania zmęczenia i ogólną poprawę nastroju. U zdrowej, młodej osoby, która do tej pory nie spożywała alkoholu, wypicie 100 g czystego etanolu (ok. 1/4 l wódki) powoduje już zwykle stan silnego zamroczenia - objawiający się utratą sprawności ruchowej, problemów z utrzymaniem równowagi, utratą kontroli nad własnymi emocjami. W skrajnych postaciach zamroczenie alkoholowe przejawia się czasami całkowitą utratą świadomości i zanikami pamięci. Spożywanie alkoholu etylowego podczas ciąży może prowadzić do wystąpienia u dziecka alkoholowego zespołu płodowego.

Etanol jest substancją o słabym potencjale uzależniającym. Sporadyczne spożywanie etanolu zwykle nie powoduje uzależnienia, jednak systematyczne jego spożywanie - nawet w niewielkich ilościach - prowadzi często do pełnego, fizycznego uzależnienia. Nagłe odstawienie lub zmniejszenie spożywania alkoholu powoduje wystąpienie objawów zespołu abstynencyjnego, a u ok. 5% alkoholików - majaczenia alkoholowego. Zespół uzależniania od alkoholu (etylowego) bywa nazywany także alkoholizmem.

Źródło:http://pl.wikipedia.org

Cukier

Cukier - sacharoza - C12H22O11 - dwucukier, biała substancja krystaliczna.

Cząsteczka sacharozy składa się z pierścieni glukozy i fruktozy połączonych wiązaniem glikozydowym. Sacharoza jest nietoksyczna, ma słodki smak, jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, trudno rozpuszczalna w alkoholu, nie ma własności redukujących, wykazuje czynność optyczną (jest prawoskrętna).

Cukier jest głównym składnikiem potrzebnym do produkcji alkoholu, pod wpływem fermentacji z cukru otrzymuje się alkohol. Teoretycznie z 1 kg sacharozy można otrzymać 1,052 kg cukru inwertowanego, a z niego 0,64 l alkoholu, realna wydajność alkoholu z cukru wynosi 90% teoretycznej. Przyjmujemy wiec, że: 1 kg cukru = 0,6 l alkoholu = 0,5 kg alkoholu. Aby w wyniku fermentacji otrzymać 1 l alkoholu należy użyć ok. 1,7 kg cukru.

Drożdże

Drożdże - to grzyby jednokomórkowe z klasy workowców, rozmnażające się głównie przez pączkowanie (tworząc kolonie), rzadziej przez zarodniki (drożdże zarodnikujące). Są organizmami saprofitycznymi - żyją na podłożach zawierających cukry proste, w warunkach przeważnie beztlenowych, wywołują fermentację alkoholową. Dobrze poznano ok. 30 gatunków drożdży, z dużą liczbą odmian. Znaczenie gospodarcze mają drożdże szlachetne - liczne odmiany i rasy hodowlane drożdży należące do gatunku Saccharomyces cerevisiae, wykorzystywane w przemyśle spożywczym, a zwłaszcza fermentacyjnym (drożdże piwowarskie, winiarskie, gorzelnicze i piekarniane). Do drożdży szlachetnych zalicza się także niektóre gatunki grzybów niedoskonałych o znaczeniu przemysłowym, szybko rozmnażające się warunkach tlenowych i wytwarzające (głównie na pożywkach melasowych) duże ilości masy komórkowej, o znacznej zawartości białka (drożdże spożywcze i pastewne). Istnieją też gatunki szkodliwe z punktu widzenia przemysłu, nazywane drożdżami dzikimi, wywołujące wady produktu (śluzowacenie, zużywanie alkoholu, gorzknienie itp.).

Drożdże rozmnażają się bardzo szybko, w sprzyjających warunkach tj. 25°C po upływie 2 godz. z jednej komórki powstają dwie co po 24 godz. daje 4096 komórek, teoretycznie ponieważ podczas fermentacji wytwarzany jest alkohol, który hamuje rozwój drożdży. Stężenie cukru przy którym drożdże rozmnażają się najlepiej to nie więcej niż 20% cukru co po zakończeniu fermentacji da roztwór o zawartości 17% alkoholu. W miarę postępu fermentacji drożdże obumierają i opadają na dno tworząc osad drożdżowy.

Fermentacja

Fermentację alkoholową wywołują opisane wcześniej mikroorganizmy zwane drożdżami. Fermentacja to proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże któremu towarzyszy wytworzenie alkoholu etylowego oraz dwutlenku węgla C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2. W wyniku tego procesu powstaje również szereg produktów ubocznych między innymi:
gliceryna
kwas bursztynowy
kwas octowy